在線監測技術在變電檢修中的應用分析

殷峰 李剛 石小帥

摘要：目前我國變電設備的日常檢修工作仍存在一些問題，為此提出了一種在線監測技術，可實時監測變電設備運行狀態信息，根據變電設備檢修流程，確定變電設備故障類型和位置，便于檢修人員進行檢修。以某變電設備故障為例，通過設置對比實驗，驗證了基于在線監測技術的變電檢修方法的可靠性。

關鍵詞：在線監測技術;變電檢修;設備狀態;設備故障

0 引言

在20世紀80年代，國外就開始了對電力裝置運行情況的研究[1]，通過研究變電檢修技術，以便全程維護和檢修變電設備，評估變電設備的使用壽命[2]。在21世紀初，我國才開始重視變電設備的檢修工作，借鑒了國外先進的檢修技術及經驗。目前，我國對變電設備采取了定期檢修的方式，已經取得了一定成果，積累了一些寶貴經驗[3]。在線監測技術是指監測處于運行狀態的變電設備，是否存在故障或安全隱患。在線監測技術在實際應用過程中，存在監測不全面、技術手段應用不到位等問題，基于此，本文就在線監測技術在變電檢修中的應用進行分析與研究。

1 基于在線監測技術的變電檢修方法

1.1? ? 基于在線監測技術獲取變電設備狀態信息

運行人員利用在線監測技術，通過監測變電設備運行參數，包括電壓、電流、溫度、振動等，可以及時判斷變電設備是否存在故障或安全隱患[4]。基于在線檢測技術，變電設備運行狀態監測裝置獲取變電設備狀態信息的流程如圖1所示。

從圖1中可以看出，變電設備運行狀態信息的采集流程，主要是通過各種方式采集變電設備的運行信號，利用傳感器再將采集到的變電設備運行狀態信號轉換為方便監測人員處理的信號，如電信號、光信號等。利用變電設備運行狀態監測裝置，運行人員即可監測變電設備運行狀態參數的變化情況，對采集到的變電設備運行狀態參數進行整理、存儲，并將這些參數信息建立成電子檔案，以便監測人員根據變電設備以往的運行狀況，判斷目前變電設備是否存在故障，為后續的變電設備運行監測、檢修提供依據。

1.2? ? 監測變電設備

目前的變電設備主要分為一次設備和二次設備。其中，一次設備包含了發電機、變壓器、斷路器、母線等主要元件;二次設備包含了計量表、繼電保護、信號和控制裝置等主要元件。因此，運行人員應根據一次設備和二次設備特點，分別監測變電設備運行狀態，獲取變電設備參數。

1.3? ? 檢修變電設備

目前的變電設備運行狀態可以分為正常、異常、故障3種狀態。其中，正常狀態即設備可以正常運行，所存在的缺陷不會影響設備正常工作;異常狀態是指設備運行狀態已經引起變電設備檢修人員的注意，需嚴密監測變電設備異常變化，制定變電設備檢修方案;故障狀態是指設備故障已經導致變電設備不能正常工作，在運行過程中，設備的各項指標都出現明顯下降，但還未導致設備停止運行。因此，檢修人員在檢修變電設備故障時，需要分析變電設備發生故障的原理，根據變電設備故障位置，進一步監測、獲取故障數據，并持續采集故障信息，對故障信息進行處理、存儲。與此同時，還要提取變電設備以往該位置的數據，通過新舊數據對比判斷故障發生的原因，確定故障類型與位置。根據變電設備的監測方法，我們可以獲得變電設備故障信息處理方法，如表1所示。

2 實驗論證

某110 kV變電站存在開關異響問題，該開關是位于變電站中主要變壓器10 kV側母線的10號開關，該位置的開關電流為2 450.39 A。運行人員經測量后發現，該位置的主要變壓器相對其他位置的變壓器負荷較大，但是通過柜外電表觀察卻未發現任何異常，在用手觸摸柜體時，卻明顯感覺到柜體溫度偏高，經過實際監測，確定該位置的開關存在重大熱缺陷故障，其正常溫度應為24.1 ℃，環境溫度為20 ℃，負荷電流為2 100 A。此時，根據以上參數，通過對比溫度監測結果，對比此次研究的在線監測變電檢修方法與傳統檢修方法，將此次研究的在線監測變電檢修方法方法記為實驗A組，將傳統檢修方法記為實驗B組。為了保證實驗的嚴謹性，將實驗次數設置為5次，用SPSS16.0軟件對數據進行了經典統計分析和相關性分析，同時將實驗結果制作成圖，直觀對比兩種檢修方法，其實驗結果對比如圖2所示。從圖2可以看出，實驗A組和實驗B組對開關處的溫度監測結果，雖然都高于實際溫度的監測結果，但是實驗B組所測出的開關溫度僅比正常溫度高0.5～16 ℃，沒有達到重大熱缺陷故障標準;而實驗A組所測出的溫度，遠高于實驗正常溫度，已經達到重大熱缺陷故障標準。由此可見，實驗A組可以準確監測出變電設備存在的故障，并判斷出故障程度，避免設備故障的進一步惡化。

3 結語

綜上所述，本文研究的在線監測變電檢修方法，利用在線監測技術，實時監測變電設備運行狀況，以便及時判斷變電設備是否存在故障。但在此次研究中，筆者只考慮了變電設備的監測和故障信號處理過程，未針對實際設備故障提出檢修意見。因此，后續應深入研究變電設備的檢修技術，從而保障變電設備的穩定運行。

[參考文獻]

[1] 黃新波，周巖，朱永燦，等.干式空心電抗器匝間短路故障在線監測技術[J].電力系統自動化，2019，43（2）：218-228.

[2] 肖行詮，張金寶，焦一飛，等.JSInSAR技術在變電站及電力鐵塔形變監測中的應用[J].中國電力，2018（11）：45-52.

[3] 楊超.在線監測技術在變電檢修中的應用[J].集成電路應用，2020，37（5）：84-85.

[4] 鄒浩，汪晶華.淺談變電一次設備檢修及運行策略[J].中國新通信，2020，22（8）：237.

收稿日期：2020-06-30

作者簡介：殷峰（1977—），男，新疆奎屯人，工程師，研究方向：電力工程及自動化。